سنتز نانوذرات فریت مس به روش سل ژل خود احتراقی و بررسی ایزوترم‌های جذبی در تخریب فوتوکاتالیستی ماده رنگزای قرمز مستقیم 264



نشریه: سال يازدهم - شماره چهارم- زمستان 1396 - مقاله 7   صفحات :  297 تا 304



کد مقاله:
JCST-09-02-2017-1708

مولفین:
مهناز کامل عطار کار: دانشگاه علم و صنعت ایران - دانشكده شیمی
رضا فضايلي: دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب - دانشکده مهندسی شیمی
فرانک منطقي: دانشگاه علم و صنعت ایران - دانشکده شیمی
مهدی قهاری: موسسه پژوهشي علوم و فناوري رنگ و پوشش - گروه پژوهشی نانو مواد و نانو پوشش‌ها


چکیده مقاله:

نانو ذرات فریت مس به روش سل ژل احتراقی تهیه شدند و به وسیله دستگاه‌های XRD، SEM، FT-IR و UV-VIS مورد بررسی قرار گرفتند. بررسی الگوی XRD و طیف FT-IR، تشکیل فاز فریت اسپینل را تایید کردند. متوسط اندازه بلوری ذرات توسط رابطه شرر محاسبه شده و 77 نانومتر است. ریخت‌شناسی و اندازه نانو ذرات تهیه شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مشاهده شد. انرژی باند گپ ذرات توسط داده‌های DRS محاسبه شد. نانو ذرات فریت مس به عنوان كاتاليزور برای تخریب ماده رنگزای قرمز مستقیم 264 تحت تابش فرابنفش مورد استفاده قرار گرفتند. ایزوترم‌های لانگمویر، تاث و فریتز شلاندر در تخریب فوتوکاتالیستی مورد بررسی قرار گرفتند.


Article's English abstract:

Copper ferrite nanoparticles were synthesized by sol-gel auto-combustion method and characterized by XRD, SEM, FT-IR and UV-Vis. Powder XRD analysis and FT-IR spectroscopy confirmed the formation of ferrite spinel phase. The crystallite size was calculated to be 77 nm using Scherrer’s equation. The morphology and size of the synthesized nanoparticles have been observed by scanning electron microscopy. The energy band gaps were calculated from DRS data. Dye degradation of Direct Red 264 was carried out by CuFe2O4 as a catalyst under UV lamp. Langmuir, Toth and Fritz-Schlunder isotherms were studied in photocatalytic degradation.


کلید واژگان:
نانوذرات فریت مس، تخریب فوتوکاتالیستی، ماده رنگزاي قرمز مستقیم 264، ایزوترم جذب.

English Keywords:
Copper ferrite nanoparticles, Photocatalytic degradation, Direct red 264, Adsorption isotherm.

منابع:
1. ه. دانشور، م.س. سید دراجی، ع. امانی قدیم، م. ح. رسولی فرد، بررسی رفتار جذبی هیدروکسیدلایه‌ای دوگانه روی کبالت آلومینیم در حذف ماده آلی رنگزا: مدل‌سازی، بهینه‌سازی و مطالعات سینتیک و ایزوترم. نشريه علمي پژوهشي علوم و فناوري رنگ، (1396)11، 237-225. 7. ل. عدل نسب، ل. حيدري، س. اوسطي،آ. پيري صديق، بررسي حذف رنگدانه‌هاي آلي از نمونه‌هاي محيطي با استفاده از سنتز نانوذرات مغناطيسي عامل دارشده با پورفيرين. نشريه علمي پژوهشي علوم و فناوري رنگ، (1395)10، 116-107. 20. ن. م. محمودی، ب. حیاتی، م. آرام، بررسی ایزوترم و سینتیک رنگبری پساب رنگی نساجی حاوی رنگزاهای مستقیم و اسیدی با استفاده از هسته خرما. نشريه علمي پژوهشي علوم و فناوري رنگ. 5(1390)، 333-325. 28. س. احمدي، ع. آقايی، ب. افتخار يكتا، سنتز رنگدانه قرمز به روش خوداحتراقي محلول. نشريه علمي پژوهشي علوم و فناوري رنگ. (1387)2، 77-85.

English References:
2. M. Thabet, A. A. El-Zomrawy, Degradation of acid red 17 dye with ammonium persulphate in acidic solution using photoelectrocatalytic methods. Arabian J. Chem. 9(2016), 204–208. 3. P. M. Dellamatricea, M. E. Silva-Stenicob, L. A. Beraldo de Moraesc, M. F. Fioreb, R. T. Rosim Monteiro, Degradation of textile dyes by cyanobacteria. Brazilian J. Microbiol. 48(2017), 25–31. 4. S. Lalnunhlimi, V. Krishnaswamy, Decolorization of azo dyes (Direct Blue 151 and Direct Red 31) by moderately alkaliphilic bacterial consortium. Brazilian J. Microbiol. 47(2016), 39–46. 5. N. Elmi Fard, R. Fazaeli, R. Ghiasi, Investigation of band-gap energies of CdS and Ag/CdS nanoparticles, and comparative photocatalytic properties on azo dye degradation under UV and visible light irradiation. Chem. Eng. Technol. 39(2015), 149–157. 6. S. Bhukal, S. Bansal, S. Singhal, Co0.6Zn0.4Cu0.2CdxFe1.8_xO4 (0.2?x?0.8) magnetic ferrite nano-particle: Synthesis, characterization and photo-catalytic degradation of methyl orange. J. Mol. Struct. 1059(2014), 150–158. 8. P. A. Kumar Reddy, B. Srinivas, V. D. Kumari, M. V. Shankar, M. Subrahmanyam, J. S. Lee, CaFe2O4 sensitized hierarchical TiO2 photo composite for hydrogen production under solar light irradiation. Chem. Eng. J. 247(2014), 152–160. 9. L. B. Zakiyah, E. Saion, N. M. Al-Hada, E. Gharibshahi, A. Salem, N. Soltani, S. Gene, Up-scalable synthesis of size-controlled copper ferrite nanocrystals by thermal treatment method. Mater. Sci. Semicond. Process. 40(2015), 564–569. 10. R. K?ferstein, T. Walther, D. Hesse, S. G. Ebbinghaus, Crystallite growth, phase transition, magnetic properties, and sintering behaviour of nano-CuFe2O4 powders prepared by a combustion- like process. J. Solid State Chem. 213(2014), 57–64. 11. R. M. Mohamed, D. L. McKinney, W. M. Sigmund, Enhanced nanocatalysts. Mater. Sci. Eng. 73(2012), 1–13. 12. P. Sivakumar, R. Ramesh, A. Ramanand, S. Ponnusamy, C. Muthamizhchelvan, Synthesis and characterization of NiFe2O4 nanosheet via polymer assisted co-precipitation method. Mater. Lett. 65(2011), 483–485. 13. S. Hcinia, A. Selmib, H. Rahmounic, A. Omria, M. L. Bouazizi, Structural, dielectric and complex impedance properties of T0.6Co0.4Fe2O4 (T=Ni, Mg) ferrite nanoparticles prepared by sol gel method. Ceram. Int. 43(2017), 2529–2536. 14. D. Ni, Z. Lin, P. Xiaoling, W. Xinqing, G. Hongliang, Preparation and characterization of nickel-zinc ferrites by a Solvothermal method. Rare Met. Mater. Eng. 44(2015), 2126–2131. 15. A. R. Goldman, J. L. Fredricks, L. A. Estroff, Exploring reaction pathways in the hydrothermal growth of phase-pure bismuth ferrites. J. Cryst. Growth. 468(2016), 104–109. 16. E. Mazar?o, A. Mayoral, E. Salas, N. Menéndez, P. Herrasti, J. S?nchez-Marcos, Synthesis and characterization of manganese ferrite nanoparticles obtained by electrochemical/ chemical method. Mater. Des. 111(2016), 646–650. 17. P. Samoila, C. Cojocaru, L. Sacarescu, P. Pascariu Dorneanu, A.-A. Domocos, A. Rotaru, Remarkable catalytic properties of rare-earth doped nickel ferrites synthesized by sol-gel auto-combustion with maleic acid as fuel for CWPO of dyes. Appl. Catal. B, 202(2017), 21–32. 18. M. S. Khandekara, R. C. Kambale, J. Y. Patil, Y. D. Kolekar, S. S. Suryavanshi, Effect of calcination temperature on the structural and electrical properties of cobalt ferrite synthesized by combustion method. J. Alloys Compd. 509(2011), 1861–1865. 19. E. Barajas-Ledesma, M.L. Garc?a-Benjume, I. Espitia-Cabrera, M. Ortiz-Gutiérrez, F. J. Espinoza-Beltr?n, J. Mostaghimi, M. E. Contreras-Garc?a, Determination of the band gap of TiO2–Al2O3 films as a function of processing parameters. Mater. Sci. Eng. B. 174(2010), 71–73. 21. R. Saadi, Z. Saadi, R. Fazaeli, N. Elmi Fard, Monolayer and multilayer adsorption isotherm models for sorption from aqueous media. Korean J. Chem. Eng. 32(2015), 787–799. 22. K. Mishra, T. Arockiadoss, S. Ramaprabhu, Study of removal of azo dye by functionalized multi walled carbon nanotubes. Chem. Eng. J. 162(2010), 1026–1034. 23. V. Belessi, G. Romanosa, N. Boukosa, D. Lambropouloud, C. Trapalis, Removal of Reactive Red 195 from aqueous solutions by adsorptionon the surface of TiO2 nanoparticles. J. Hazard. Mater. 170(2009), 836–844. 24. M. Zhao, Z. Tang, P. Liu, Removal of methylene blue from aqueous solution with silica nano-sheets derived from vermiculite. J. Hazard. Mater.158(2008), 43–51. 25. Y. H. Chen, Synthesis, characterization and dye adsorption of ilmenite nanoparticles. J. Non-Cryst. Solids. 357(2011), 136–139. 26. L. Zhou, J. Jina, Z. Liub, X. Lianga, C. Shang, Adsorption of acid dyes from aqueous solutions by the ethylenediamine-modified magnetic chitosan nanoparticles. J. Hazard. Mater. 185(2011), 1045–1052. 27. Z. Shahryari, A. Soltani Goharrizi, M. Azadi, Experimental study of methylene blue adsorption from aqueous solutions onto carbon nano tubes. Water Resour. Environ. Eng. 2(2010), 16–28. 29. M. A. Hassaan, A. E. Nemr, F. F. Madkour, Testing the advanced oxidation processes on the degradation of Direct Blue 86 dye in wastewater. Egyptian J. Aquat. Res. 43(2017), 11–19. 30. M. Salavati-Niasari, F. Davar, T. Mahmoudi, A simple route to synthesize nanocrystalline nickel ferrite (NiFe2O4) in the presence of octanoic acid as a surfactant. Polyhedron. 28(2009), 1455–1458. 31. A. Pradeep, G. Chandrasekaran, FTIR study of Ni, Cu and Zn substituted nano-particles of MgFe2O4. Mater. Lett. 60(2006), 371–374.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 1596
تعداد دریافت فایل مقاله : 29

ورود به سامانه نشریه
شناسنامه ی نشریه
صاحب امتياز:
موسسه پژوهشي
علوم و فناوري رنگ و پوشش
مدير مسوول:
پروفسور زهرا رنجبر
سردبير:
پروفسور زهرا رنجبر
مدير اجرايي:
دکتر فرهاد عامري
شاپا چاپي:
8779 - 1735
شاپا الکترونيکي:
2169 - 2383
دسترسی سریع
آخرین شماره های نشریه
آمارهای وبگاه
تعداد بازدید:1,597

کاربران حاضر:101